《2025年同步练习册人民教育出版社高中化学选择性必修第一册人教版A山东专版》

18. （12 分）如图是以铂为电极电解含一定 CaCl₂水溶液的装置，Ⓜ为电流表。电解一段时间 t 后，将 CO₂缓慢持续通入电解液中。

（1）电解时，F 极发生氧化（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑；E 极发生还原（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻，电解总反应式为$CaCl₂+2H₂O\overset{电解}{=}Ca(OH)₂+H₂↑+Cl₂↑$。
（2）通电后 E 极处溶液呈红色，原因是E极上发生反应2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻，溶液呈碱性。
（3）缓慢持续通入 CO₂发生的现象是先出现白色沉淀，继续通CO₂，沉淀又消失。

答案： 18.答案
(1)氧化2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑还原$2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻CaCl₂+2H₂O\overset{电解}{=}Ca(OH)₂+H₂↑+Cl₂↑$
(2)红E极上发生反应2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻，溶液呈碱性
(3)先出现白色沉淀，继续通CO₂，沉淀又消失
解析溶液中含有Ca²⁺、H⁺、Cl⁻、OH⁻，通电时，Ca²⁺、H⁺移向阴极，由于H⁺放电能力比Ca²⁺强，在E极上发生反应：2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻；Cl⁻、OH⁻移向阳极，Cl⁻在阳极放电：2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑，电解至t后，溶液中OH⁻浓度增大，通入CO₂后会有CaCO₃沉淀生成，继续通入CO₂，沉淀又消失。

19. （12 分）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图。

(1)电源的负极为B(填“A”或“B”)。若用安全性能高、能量密度大的可充电氟镁动力电池作为电源，电池反应为 Mg + 2MnF₃ = 2MnF₂ + MgF₂，则电池正极的电极反应式为MnF₃+e⁻=MnF₂+F⁻。
(2)阳极室中发生的反应依次为2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑，CO(NH₂)₂+3Cl₂+H₂O=N₂+CO₂+6HCl。
（3）电解结束后，与电解前相比，阴极室溶液的 pH不变（填“增大”“减小”或“不变”）。
(4)若从装置中共收集到 13.44 L 气体(标准状况)，则可除去的尿素的质量为7.2 g(忽略气体的溶解)。

答案： 19.答案
(1)BMnF₃+e⁻=MnF₂+F⁻
(2)2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑CO(NH₂)₂+3Cl₂+H₂O=N₂+CO₂+6HCl
(3)不变
(4)7.2
解析
(1)由图中信息可知，产生Cl₂的电极为阳极，产生H₂的电极为阴极，故A为电源正极，B为电源负极。根据电池总反应Mg+2MnF₃=2MnF₂+MgF₂，MnF₃在正极得电子发生还原反应生成MnF₂，电极反应式为MnF₃+e⁻=MnF₂+F⁻。
(2)阳极室电极上发生反应2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑。由产物CO₂、N₂知CO(NH₂)₂在此室被氧化：CO(NH₂)₂→CO₂+N₂，发生还原反应的为Cl₂，化学方程式为CO(NH₂)₂+3Cl₂+H₂O=N₂+CO₂+6HCl。
(3)阴极室电极上反应为2H⁺+2e⁻=H₂↑，阳极室产生的H⁺通过质子交换膜进入阴极室，从而使阴极室H⁺浓度保持不变。与电解前相比，溶液的pH不变。
(4)两极共收集到的气体的物质的量为n(气体$)=\frac{13.44L}{22.4L· mol⁻¹}=0.6mol。$